N05-06.交换技术及交换机基本配置.ppt

1、交换技术及交换机基本配置,交换机的物理结构与基本原理,交换机物理结构,Flash,Interface,CPU,RAM,交换机分类,按照传输数据带宽分类： 以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、万兆以太网交换机 S18XX S2126G S6810E 按照管理划分: 非网管交换机、可网管交换机 S18XX S21XX、S35XX、S68XX 按照实现功能划分： 二层交换机、三层交换机 S2126G S3550、S4009、S6810E,二层交换机,二层交换机属于数据链路层设备，能够识别数据包中MAC地址信息，根据MAC地址信息进行数据包的转发。 二层交换机一般用于将局域网内各节点接入

2、网络。,三层交换机,三层交换机属于网络层设备，在二层交换机基础上实现了三层路由功能。不仅可以根据数据链路层MAC地址转发数据，还可以利用三层交换机的路由功能，连接不同的网段，实现网段之间的高速转发。 三层交换机一般用于网络中各网段之间的汇聚和核心网络的高速转发。,STAR-S2126G,STAR-S2126G,STAR-S2126G,RG-S3550,交换机的功能,地址学习（Address learning） 帧的转发和过滤（Forword/filter decision） 环路避免（Loop avoidance）,以太网交换机实现的功能,MAC 地址表,0260.8c01.1111,0260

3、.8c01.2222,0260.8c01.3333,0260.8c01.4444,A,B,C,D,交换机初始化时MAC地址表是空的。,F0/1,F0/3,F0/2,F0/4,二层交换技术,MAC 地址表,0260.8c01.1111,0260.8c01.2222,0260.8c01.3333,0260.8c01.4444,F0/1: 0260.8c01.1111,D,C,B,A,主机之间互相发送数据，交换机会学习数据帧的源MAC地址。,F0/1,F0/3,F0/2,F0/4,二层交换技术,F0/1: 0260.8c01.1111,F0/2: 0260.8c01.2222,F0/3: 0260.

4、8c01.3333,F0/4: 0260.8c01.4444,0260.8c01.1111,0260.8c01.2222,0260.8c01.3333,0260.8c01.4444,X,X,D,C,A,B,MAC地址表,已知单播帧： 过滤操作Filtering,F0/1,F0/3,F0/2,F0/4,二层交换技术,0260.8c01.1111,0260.8c01.2222,0260.8c01.3333,0260.8c01.4444,F0/1,F0/3,F0/2,F0/4,D,C,A,B,F0/1: 0260.8c01.1111,F0/2: 0260.8c01.2222,F0/3: 0260.8

5、c01.3333,F0/4: 0260.8c01.4444,MAC 地址表,未知单播帧，广播帧： 执行广播操作Flooding,二层交换技术,交换机转发帧的模式,存储转发式 直通式 无碎片直通式,直通式,直通式（Cut Through）方式在输入端口检测到一个数据包后，只检查其包头，取出目的地址，通过内部的地址表确定相应的输出端口，然后把数据包转发到输出端口这样就完成了交换。因为它只检查数据包的包头（通常只检查14个字节）。,存储转发式,存储转发（Store and Forward）是计算机网络领域使用得最为广泛的技术之一，在这种工作方式下交换机的控制器先缓存输入到端口的数据包，然后进行CRC

6、校验，滤掉不正确的帧，确认包正确后，取出目的地址，通过内部的地址表确定相应的输出端口，然后把数据包转发到输出端口。,无碎片直通式,无碎片直通（Fragment Free Cut Through）是介于直通式和存储转发式之间的种解决方案，它检查数据包的长度是否够64 Bytes（512bit）如果小于64 Bytes，说明该包是碎片（即在信息发送过程中由于冲突而产生的残缺不全的帧），则丢弃该包，如果大于64 Bytes，则发送该包。该方式的数据处理速度比存储转发方式快，但比直通式慢。,交换机的访问方式,在交换机第一次使用的时候，必须采用通过Console口方式对交换机进行配置，具体的操作步骤如下

7、： 第一步：将一字符终端或者微机的串口通过标准的RS232电缆和路由器的Console口（也叫配置口）连接。 第二步：配置终端的通讯设置参数，如果采用微机，则需要运行终端仿真程序，如Windows操作系统提供的Hyperterm(超级终端)等。 第三步：交换机上电，启动交换机，这时将在终端屏幕，或者微机的超级终端窗口内显示自检信息，自检结束后提示用户键入回车，直到出现命令行提示符“Switch”。 第四步：这时便可以在终端上或者超级终端中对交换机进行配置，查看交换机的运行状态，如果需要帮助，可以随时键入“？”, 交换机便可以随时提供详细的在线帮助了。,配置超级终端,交换机配置命令模式,用户模式

8、 Switch 特权模式 Switch# 全局模式 Switch(config) # 端口模式 Switch(config-if) # VLAN配置模式 Switch(config-vlan) #,VLAN的概念及配置,交换网络中问题的解决-VLAN,VLAN20,通过VLAN技术可以对网络进行一个安全的隔离、分割广播域,VLAN10,VLAN30,VLAN40,VLAN （Virtual Local Area Network） VLAN是在一个物理网络上划分出来的逻辑网络。这个网络对应于OSI 模型的第二层网络。VLAN的划分不受网络端口的实际物理位置的限制。VLAN 有着和普通物理网络同样

9、的属性。第二层的单播、广播和多播帧在一个VLAN内转发、扩散，而不会直接进入其他的VLAN之中。,VLAN技术,1,2,3,4,交换机,广播帧,交换机收到广播帧后，只转发到属于同一VLAN的其他端口。,广播域,广播帧,广播域,基于交换机的端口(一个端口只属于一个VLAN),F0/1,F0/2,F0/3,VLAN的类型:Port VLAN,创建VLAN100，将它命名为test的例子 Switch# configure terminal Switch(config)# vlan 100 Switch(config-vlan)# name test Switch(config-vlan)# end

10、 把ethernet 0/10作为access口加入了VLAN100 Switch# configure terminal Switch(config)# interface fastethernet0/10 Switch(config-if)# switchport mode access Switch(config-if)# switchport access vlan 100 Switch(config-if)# end,配置Port VLAN-Access,Switch B,VLAN30,VLAN20,VLAN10,Tag VLAN,1.传输多个VLAN的信息2.实现同一VLAN跨越不

11、同的交换机,VLAN的类型:Tag VLAN,配置Tag VLAN-Trunk,将交换机的Fa0/1接口配成Trunk口 Switch# configure terminal Switch(config)# interface fastethernet 0/1 Switch(config-if)# switchport mode trunk,把端口0/15 配置为TRUNK端口 Switch(config)# interface fastethernet 0/15 Switch(config-if)# switchport mode trunk Switch# show vlan VLAN N

12、ame Status Ports - - - - 1 default active Fa0/1, Fa0/2, Fa0/3, Fa0/4 Fa0/6, Fa0/7, Fa0/8, Fa0/9 Fa0/10, Fa0/11, Fa0/12, Fa0/13 Fa0/15, Fa0/18, Fa0/19, Fa0/20 Fa0/21,Fa0/23,Fa0/24 VLAN4 active Fa0/14, Fa0/15, Fa0/16, Fa0/17 5 VLAN5 active Fa0/15, Fa0/22,配置Tag VLAN-Trunk,交换网络中的环路问题及STP,交换网络中的问题,VOD Se

13、rver,PC2,PC1,SW1,SW3,SW2,单点故障的解决,使用备份连接，可以提高网络的健全性、稳定性。,备份链路带来的问题,VOD Server,PC2,PC1,SW1,SW3,SW2,环路问题将会导致：广播风暴、多帧复制及MAC地址表的不稳定等问题。,环路的解决方法,在正常情况下只激活主要链路，如果主链路因故障而被断开后，备用链路才会被打开,生成树协议（Spanning-TreeProtocol,STP）EEE802.1d标准； STP协议的主要思想就是当网络中存在备份链路时，只允许主链路激活，如果主链路因故障而被断开后，备用链路才会被打开。 主要作用：避免回路，冗余备份。,生成树协

14、议（STP）,根交换机的选择,Bridge ID最小的交换机为根交换机； Bridge ID：每个交换机唯一的桥ID，由交换机优先级和Mac地址组合而成； 交换机优先级和Mac地址越小则Bridge ID就越小。,生成树工作机制,1.网络中选择了一个交换机为根交换机（Root Bridge）；,2.每个交换机都计算出了到根交换机（Root Bridge）的最短 路径；,3.所有非根交换机都有一个根口（Root Port）， 即提供最短路径到根交换机（Root Bridge）的端口；,4.每个LAN都有了指定交换机（Designated Bridge），位于该LAN与根交换机之间的最短路径中。指

15、定交换机和LAN相连的端口称为指定端口（Designated port）；,6.其他的冗余端口就处于阻塞状态（Blocking或Discarding）。,5.根口（Roor port）和指定端口（Designated port）进入转 发Forwarding状态；,RSTP,快速生成树协议RSTP(Rapid Spannning Tree Protocol) IEEE 802.1w RSTP协议在STP协议基础上做了三点重要改进， 使得收敛速度快得多（最快1秒以内）。,生成树协议的配置,开启生成树协议 Switch(config)#Spanning-tree 如果您要关闭Spanning Tree协议，可用 no spanning-tree 全局配置命令进行设置。 配置生成树协议的类型 Switch(config)#Spanning-tree mode stp/rstp,配置交换机优先级,配置交换机优先级 Switch(config)#spanning-tree priority (“0”或“4096”的倍数、共16个、缺省32768) 如果要恢复到缺省值，可用 nospanning-tree priority全局配置命令进行设置。,配置交换机端口优先级,配置端口优先